Исследование процесса адсорбции фуллеренов С20 на поверхности углеродных нанотрубок для создания наномеханических комплексов
Автор: Запороцкова Ирина Владимировна, Какорина Олеся Александровна, Запороцков Павел Александрович, Кислова Татьяна Викторовна
Журнал: НБИ технологии @nbi-technologies
Рубрика: Инновации в металлургии и материаловедении
Статья в выпуске: 1 т.14, 2020 года.
Бесплатный доступ
Показано, что объединяя углеродные нанотрубки с фуллеренами, можно получать различные системы, которые можно применять в качестве элементов механических наноустройств. Рассмотрены механизмы процессов, приводящих к созданию таких систем.
Углеродные нанотрубки, фуллерены, наномеханические комплексы, адсорбционные комплексы, множественная адсорбция
Короткий адрес: https://sciup.org/149131507
IDR: 149131507 | УДК: 678.86 | DOI: 10.15688/NBIT.jvolsu.2020.1.6
Investigation of the process of adsorption of C20 fullerenes on the surface of carbon nanotubes to create nanomechanical complexes
In various fields of science and technology in recent years, the main objects are nanometer-scale objects. These are fullerenes, carbon nanotubes, nanocomposites, thin- film multi-layer structures, etc. Nanostructured solids formed from these particles or clusters attract the attention of researchers because they can be used in a wide variety of fields: from science to industry. The predisposition of carbon to form surface structures is manifested in its new forms - fullerenes and nanotubes. These are structures that have unique physical and chemical properties. The simplest carbon nanotube consists of a single sheet of carbon atoms called graphene, which is rolled into a tubular shape. The diameter of nanotubes is in the range of several nanometers, and their lengths are usually several micrometers.By combining carbon nanotubes with fullerenes, various systems can be obtained that can be used as elements of mechanical nanodevices. However, it is necessary to find out the mechanisms of the processes that lead to the creation of such systems. Therefore, this paperpresents the results of the theoretical study of the interaction of carbon nanotubes with C20 fullerene. The main regularities of the structure, formation mechanisms, energy characteristics and electronic properties of the complexes of interacting carbon nanotubes and fullerene C20molecules have been determined. Theoretical studies were performed using the molecularcluster model and the calculated semi-empirical quantum chemical scheme MNDO.
Список литературы Исследование процесса адсорбции фуллеренов С20 на поверхности углеродных нанотрубок для создания наномеханических комплексов
- Автомобильный транспорт : научная монография / Р. В. Абаимов [и др.] ; под ред. Р. М. Ахмедна-биева. - Новосибирск : Изд-во «СибАК», 2013. - 168 с.
- Глухова, О. Е. Атомная и электронная структуры свободного и инкапсулированного в замкнутую углеродную нанотрубку фуллерена С28 / О. Е. Глухо-ва// Физика волновых процессов и радиотехнические системы. - 2007. - Т. 10, №> 2. - С. 65-70.
- Дьячков, П. Н. Углеродные нанотрубки: строение, свойства, применения / П. Н. Дьячков. -М., 2005. - 196 с.
- Елецкий, А. В. Фуллерены и структуры углерода / А. В. Елецкий, Б. М. Смирнов // Успехи физических наук. - 1995. - Т. 165, №> 9. - С. 977-1009.
- Опенов, Л. А.Устойчивость цепочек из фуллеренов С20 / Л. А. Опенов, И. В. Давыдов, А. И. Подливаев // Письма в ЖЭТФ. - 2007. - Т. 85. -С. 418.
- Подливаев, А. И. Изомеризация и каналы потери устойчивости в цепочках из фуллеренов С20 / А. И. Подливаев, JI. А. Опенов // ФТТ. - 2008. -Т. 50, вып. 5. - С. 954.
- Харрис, П. Углеродные нанотрубы и родственные структуры. Новые материалы XXI века / П. Харрис. - М. : Техносфера, 2003. - 336 с.
- A new carbon solid made of the world's smallest caged fullerene C20 / Z. Wang, X. Kea, Z. Zhua, F. Zhua, М. Ruanb, Н. Chenc, R. Huangc, L. Zheng // Phys. Lett. A. - 2001. - 280. - 351.
- Dewar, M. J. S. A semiempirical model for the two-center repulsion integrals in the NDDO approximation / M. J. S. Dewar, W. A. Thiel // Theoret. Chem. Acta. - 1977. - Vol. 46. - P. 89-104.
- 10.Dewar, M. J. S. Ground states of molecules. 38. The MNDO method. Approximations and Parameters / M. J. S. Dewar, W. A. Thiel // J. Amer. Chem. Soc. - 1977. - Vol. 99. - P. 4899-4906.
- 11.Dresselhaus, M. S. Carbon nanotubes: synthesis, structure, properties, and application / M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P. Avouris. -Springer-Verlag, 2000. - 464 p.
- 12.Dresselhaus, M. S. Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes / M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P. C. Eklund. - Academic Press, Inc., 1996. - 965 p.
